煤礦開采中，采煤機(jī)鏈輪是采煤機(jī)牽引系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，通過牽引鏈輪與刮板輸送機(jī)上的鏈條嚙合，使采煤機(jī)沿著刮板輸送機(jī)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的行走牽引，由于長(zhǎng)期與鏈條嚙合傳動(dòng)，以及在采煤過程中受到煤塊、巖石等的摩擦和沖擊，鏈輪的輪齒容易出現(xiàn)磨損。磨損會(huì)導(dǎo)致輪齒的齒形改變，嚙合間隙增大，影響采煤機(jī)的牽引性能，同時(shí)，煤礦井下潮濕、多塵的環(huán)境中，鏈輪容易受到腐蝕。腐蝕會(huì)降低鏈輪的強(qiáng)度和耐磨性，縮短其使用壽命；在重載、沖擊等惡劣工況下，鏈輪的輪齒可能會(huì)出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象等，為了進(jìn)一步提高鏈輪的耐磨性和耐腐蝕性，通常會(huì)對(duì)鏈輪進(jìn)行表面處理，可以在鏈輪表面形成一層硬度較高的硬化層，提高輪齒的耐磨性和抗疲勞性能，同時(shí)也能增強(qiáng)鏈輪的耐腐蝕性，延長(zhǎng)其使用壽命。激光熔覆技術(shù)作為一種的表面改性技術(shù)，在采煤機(jī)鏈輪修復(fù)加工等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，可以控制熔覆層的厚度和形狀，能夠準(zhǔn)確地恢復(fù)鏈輪的原始尺寸和精度，鏈輪與其他部件的配合精度。

在采煤機(jī)鏈輪修復(fù)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
恢復(fù)尺寸精度：采煤機(jī)鏈輪在使用過程中，由于磨損等原因會(huì)導(dǎo)致尺寸精度下降。激光熔覆技術(shù)可以地在磨損部位熔覆一層金屬材料，使鏈輪的尺寸恢復(fù)到設(shè)計(jì)要求，其與鏈條的良好嚙合。
提高耐磨性：通過選擇合適的耐磨熔覆材料，如含有碳化鎢、碳化鉻等硬質(zhì)相的合金粉末，激光熔覆可以在鏈輪表面形成一層高硬度、高耐磨的熔覆層，顯著提高鏈輪的耐磨性能，延長(zhǎng)其使用壽命。
修復(fù)復(fù)雜形狀：采煤機(jī)鏈輪的輪齒形狀復(fù)雜，激光熔覆技術(shù)能夠根據(jù)鏈輪的具體形狀和磨損情況，進(jìn)行的局部修復(fù)，對(duì)于一些傳統(tǒng)修復(fù)方法難以處理的復(fù)雜形狀部位，也能實(shí)現(xiàn)良好的修復(fù)效果。
降低維修成本：采用激光熔覆修復(fù)采煤機(jī)鏈輪，無需整體更換鏈輪，只需對(duì)磨損部位進(jìn)行修復(fù)，大大降低了維修成本和更換周期。同時(shí)，由于激光熔覆后的鏈輪性能得到顯著提高，減少了后續(xù)的維修次數(shù)和停機(jī)時(shí)間，提高了采煤生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效益。

激光熔覆加工工藝流程：
預(yù)處理（對(duì)鏈齒表面進(jìn)行清洗、脫脂和除銹處理，以去除表面的油污、雜質(zhì)和氧化物，確保表面清潔。采用機(jī)械加工或打磨的方法對(duì)鏈齒表面進(jìn)行粗化處理，增加表面粗糙度，提高熔覆層與基體的結(jié)合力。
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粉末選擇（根據(jù)鏈齒的工作條件和性能要求，選擇合適的合金粉末。常用的粉末有鎳基、鈷基、鐵基等合金粉末，可添加鎢、鉻、鉬等元素以提高熔覆層的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。
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激光熔覆（將鏈齒固定在工作臺(tái)上，調(diào)整激光熔覆設(shè)備的參數(shù)，包括激光功率、掃描速度、光斑直徑、粉末送粉量等。啟動(dòng)激光熔覆設(shè)備，使激光束聚焦在鏈齒表面，同時(shí)通過送粉器將合金粉末均勻地送入激光作用區(qū)域，粉末在激光的高溫作用下迅速熔化并與鏈齒表面基體熔合，形成熔覆層。按照預(yù)定的掃描路徑，逐點(diǎn)或逐線地進(jìn)行熔覆，直到整個(gè)鏈齒表面完成熔覆。）
后處理（對(duì)熔覆后的鏈齒進(jìn)行熱處理，如回火、時(shí)效等，以消除熔覆層中的殘余應(yīng)力，提高熔覆層的組織穩(wěn)定性和性能。采用磨削、拋光等機(jī)械加工方法對(duì)鏈齒表面進(jìn)行精加工，使鏈齒的尺寸和表面粗糙度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
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激光工藝參數(shù)優(yōu)化：
1.激光功率：激光功率是影響熔覆層質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一。功率過低，粉末不能充分熔化，會(huì)導(dǎo)致熔覆層結(jié)合強(qiáng)度低、孔隙率高；功率過高，會(huì)使基體熔化過多，導(dǎo)致熔覆層稀釋率增大，影響熔覆層的性能。一般根據(jù)鏈齒的材料、尺寸和熔覆層厚度要求，選擇合適的激光功率。
2.掃描速度：掃描速度決定了激光作用在鏈齒表面的時(shí)間和能量輸入。掃描速度過快，粉末熔化不充分，熔覆層厚度不均勻；掃描速度過慢，會(huì)使基體過熱，導(dǎo)致變形和組織惡化。
3.送粉量：送粉量要與激光功率和掃描速度相匹配。送粉量過大，粉末不能完全熔化，會(huì)在熔覆層中形成夾雜物；送粉量過小，會(huì)導(dǎo)致熔覆層厚度不足。

激光熔覆在關(guān)鍵工業(yè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用案例?
在電力行業(yè)，激光熔覆技術(shù)為電站鍋爐 “四管”（水冷壁、過熱器、再熱器、省煤器）的修復(fù)提供了革命性解決方案。某燃煤電廠采用 NiCrBSi 合金粉末對(duì)水冷壁管進(jìn)行熔覆修復(fù)，熔覆層厚度控制在 1.5mm 時(shí)，其抗高溫腐蝕性能是原管材的 5 倍以上。經(jīng)修復(fù)后的水冷壁管運(yùn)行 20000 小時(shí)后，腐蝕速率僅為 0.1mm / 年，遠(yuǎn)低于未修復(fù)管的 1.2mm / 年，使鍋爐檢修周期延長(zhǎng)至 6 年以上，創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。?
在軌道交通領(lǐng)域，激光熔覆用于鋼軌表面強(qiáng)化已進(jìn)入工程應(yīng)用階段。我國(guó)自主研發(fā)的軌道激光熔覆修復(fù)列車，能夠在不拆卸鋼軌的情況下，對(duì)傷損部位進(jìn)行在線修復(fù)?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，修復(fù)后的鋼軌表面硬度達(dá)到 HRC58-62，接觸疲勞壽命比新鋼軌提高 2 倍，且修復(fù)速度可達(dá) 1.5m/min，不影響鐵路正常運(yùn)營(yíng)時(shí)間。這種在線修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，使鋼軌更換周期從 5 年延長(zhǎng)至 15 年，單條干線鐵路的維護(hù)成本降低數(shù)十億元。?
在模具制造與修復(fù)行業(yè)，激光熔覆展現(xiàn)出特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于大型汽車覆蓋件模具的刃口磨損，傳統(tǒng)堆焊修復(fù)后需要進(jìn)行大量機(jī)加工，而激光熔覆可以實(shí)現(xiàn)近凈成形修復(fù)，熔覆層余量?jī)H需留 0.3-0.5mm。某汽車廠采用激光熔覆修復(fù) 5000mm×2000mm 的沖壓模具刃口，相比傳統(tǒng)方法節(jié)省加工時(shí)間 70%，同時(shí)模具的刃磨次數(shù)從 3 次提高到 8 次，大大延長(zhǎng)了使用壽命。這種精密修復(fù)能力，使激光熔覆成為模具行業(yè)降本增效的關(guān)鍵技術(shù)。

激光熔覆技術(shù)通過修復(fù)廢舊零部件，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，在推動(dòng)綠色制造方面具有的戰(zhàn)略價(jià)值。我國(guó)每年因零部件失效造成的鋼鐵資源浪費(fèi)超過 1000 萬噸，而激光熔覆能夠使 80% 以上的廢舊零部件恢復(fù)使用功能。某工程機(jī)械集團(tuán)建立激光熔覆修復(fù)中心后，年修復(fù)各類液壓件 3000 余件，節(jié)約鋼材 500 噸，減少二氧化碳排放約 800 噸，相當(dāng)于種植 4.5 萬棵樹的環(huán)保效益。?
在減少工業(yè)廢棄物方面，激光熔覆技術(shù)也發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)電鍍工藝產(chǎn)生的含鉻廢水處理成本高昂，且容易造成土壤重金屬污染，而激光熔覆采用固態(tài)合金粉末作為原料，整個(gè)過程無廢水、廢氣排放。某汽車零部件廠將鍍鉻工藝改為激光熔覆后，年減少危險(xiǎn)廢物處理量 200 噸，環(huán)保設(shè)備運(yùn)行成本降低 60 萬元 / 年，同時(shí)避免了因環(huán)保不達(dá)標(biāo)可能面臨的罰款風(fēng)險(xiǎn)。?
從能源消耗角度看，激光熔覆修復(fù)相比制造新件可節(jié)省大量能源。生產(chǎn) 1 噸新的軋輥需要消耗約 800kWh 電能，而采用激光熔覆修復(fù)同等重量的廢舊軋輥僅需 150kWh，節(jié)能率達(dá) 81%。在 “雙碳” 戰(zhàn)略背景下，這種節(jié)能優(yōu)勢(shì)使得激光熔覆技術(shù)成為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的重要選擇。某鋼鐵企業(yè)的實(shí)踐表明，全面推廣激光熔覆修復(fù)技術(shù)后，每年可減少二氧化碳排放約 5000 噸，為企業(yè)完成減排目標(biāo)提供了有力支撐。